挖掘机电气基础知识

目录

一、直流电路 (2)

（一）电路及基本物理量 (2)

1.电路 (2)

2.电路中的几个物理量 (3)

（二）欧姆定律及其应用 (4)

1.部分电路欧姆定律 (4)

2.全电路欧姆定律 (5)

3.电阻串并联 (6)

（三）电功和电功率 (7)

1.电功 (7)

2.电功率 (8)

3.焦耳定律 (8)

二、磁场 (9)

（一）磁的基本知识 (9)

1.磁体与磁极 (9)

2.磁场与磁力线 (10)

（二）电流磁场的产生 (10)

1.直流电流产生的磁场 (11)

2.环形电流产生的磁场 (11)

三、万用表 (12)

（一）万用表原理 (12)

1．测直流电流 (12)

2．测直流电压 (13)

3．测电阻 (13)

（二）万用表的使用方法及注意事项 (14)

1.使用方法 (14)

2.注意事项 (15)

3.测量实例 (15)

四、传感器的基本概念 (20)

（一）传感器的定义 (20)

（二）传感器的组成 (20)

五、挖掘机电路图常用电器元件符号 (22)

N (22)

F (23)

B (23)

一、直流电路

（一）电路及基本物理量

1.电路

1.1电路的组成及作用

电流经过的路径称为电路。图1-1a所示为一简单电路的实物接线图。

电路可以用电路图来表示，图中的设备或元器件用国家统一规定的符号表示。图1-1b就是图1-1a的电路图。

电路由电源、负载、连接导线、开关组成。

电源：把非电能转化成电能的装置，如挖掘机上的电瓶、发电机、手电筒上用的干电池等。

负载：把电能转化成其他形式能量的装置，如挖掘机上的照明灯、空调、收音机、起动电机等。

开关：接通或断开电路的控制元件。

连接导线：把电源、负载及开关连接起来，组成一个闭合回路。

电路的作用就是实现电能的传输和转换。

1.2电路的状态

电路通常有以下三种状态：

1）通路状态：电路中处处连通构成闭合回路，负载中有电流流过。

2）断路状态：电源两端或电路某处断开，电路中无电流。

3）短路状态：电源两极不经过负载直接连通的电路。短路时会形成过大的电流，损供电电源、供电线路及负载，因此须严格防止，避免发生。

2.电路中的几个物理量

2.1电流

电荷有规则的定向移动称为电流。导体中的电流是由于导体内部自由电子在电场力作用下有规则的移动而形成。电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面积的电荷量的多少。

电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量，用字母I表示。若t秒内通过导体横截面积的电荷量为Q库仑，则：

I=Q/t

式中：I—电流，单位安培（A）;

Q—电荷量，单位库仑（C）；

t—时间，单位（S）。

常用的电流单位还有千安（KA）、毫安（mA）和微安（uA）。它们之间的关系如下：

1KA=103A

1mA=103-A

1uA=103-mA=106-A

电流不仅有大小，而且还有方向，规定以正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向为电流的方向。

2.2电压

电压就是电路中两点的电位差。通常规定电压的参考方向为高电位(“+”极性)端指向低电位(“-”极性)端，即电压的方向为电位降低的方向，在电路图中所标电压的方向一般都是参考方向，它们的真实值为正值，还是负值，视选定的参考方向而定，电压的单位为伏特(V),通常用字母U来表示。

除伏特外常用的电压单位还有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（uV）。

1KV=103V

1mV=103-V

1uV=103-mV=106-V

2.3电动势

电动势是衡量电源将非电能转换成电能本能的物理量,电动势通常是对电源内部而言。

它的参考方向规定为电源内部低电位(“-”极性)端指向高电位(“+”极性)端，即电动势的方向为电位升高的方向，电动势的单位与电压的单位一样为伏特（V），通常用字母E来表示。

2.4电阻

导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示。其单位为欧姆，简称欧，用符号Ω表示。常用的电阻除欧外，还有千欧（KΩ）、兆欧（MΩ），它们之间的转换关系如下：

1 KΩ=103Ω

1 MΩ=103KΩ=106Ω

导体的电阻是客观存在的，它不随导体两端电压大小而改变。实验证明，导体的电阻跟，导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。

R=ρL/S

式中：R—导体电阻，单位欧为（Ω）；

ρ—导体电阻率，单位为（Ω.m）;

L—导体长度，单位为（m）；

S—导体截面积，单位为（m2）。

（二）欧姆定律及其应用

1.部分电路欧姆定律

图1-2所示为不包含电源的部分电路。但在电阻R两端施加电压U时，电路中就有电流流过。实验证明，流过导体的电流I与这段导体两端的电压U成正比，与这段导体的电阻R 成反比。

图1-2

即I=U/R。

式中 I—流过导体的电流，单位为A；

U—导体两端的电压，单位为V；

R—导体的电阻，单位为Ω。

2.全电路欧姆定律

全电路是指含有电源的闭合电路，如图1-3所示。

图中的点画线框表示一电源的内部电路，称为内电路。r为电源的内阻。全电路的欧姆定律为：

I=E/(R

+r)

L

式中 I—电路中电流，单位（A）；

E—电源电动势，单位（V）；

r—电源内阻，单位（Ω）；

—负载电阻，单位（Ω）。

R

L

由上式得： E=I R

+Ir

L

（U）是指电源的向外电路的输出电压，也为电源的端电压；Ir是指电源内式中I R

L

阻上的电压降。因此电源电动势在数值上等于闭合电路中内、外电路电压降之和。

端电压U=E-Ir。当负载电阻R

为无穷大即外电路开路时，I=0，端电压最高且等于电

L

增加，电路中电流I就减小，则Ir减小，则端电压U=E-Ir将增大；反源电动势E；当R

L

之，端电压U将减小。因此，电源的端电压随负载电流的变化而变化。